嵌入式系统实验与课程设计指导书

目录第一节实验-------------------------------------------------------------------------------------------------2实验一ADS1.2集成开发环境练习------------------------------------------------------------2实验二：汇编指令实验1-------------------------------------------------------------------------3实验三：汇编指令实验2-------------------------------------------------------------------------4第二节实验-------------------------------------------------------------------------------------------------6实验四：ARM微控制器工作模式实验--------------------------------------------------------6实验五：C语言程序实验-------------------------------------------------------------------------9第三节实验------------------------------------------------------------------------------------------------11实验六：GPIO输出控制实验1----------------------------------------------------------------11实验七：GPIO输出控制实验2----------------------------------------------------------------13第四节实验------------------------------------------------------------------------------------------------15实验八：存储器重映射实验---------------------------------------------------------------------15实验九：外部中断实验---------------------------------------------------------------------------17第五节实验------------------------------------------------------------------------------------------------19实验十：定时器实验------------------------------------------------------------------------------19实验十一：UART实验---------------------------------------------------------------------------21实验十二：IIC接口实验-------------------------------------------------------------------------24第六节彩色液晶绘图设计----------------------------------------------------------------------------28第七节UC/OS-II移植---------------------------------------------------------------------------------31第八节UC/OS-II下蜂鸣器设计---------------------------------------------------------------------35第九节RTC设计-----------------------------------------------------------------------------------------38第十节数码管显示设计-------------------------------------------------------------------------------41附录-------------------------------------------------------------------------------------------------------44第一部分实验课程第一节实验实验一ADS1.2集成开发环境练习1、实验目的了解ADS1.2集成开发环境的使用方法2、实验设备硬件：PC机一台软件：Windows98/XP/2000系统，ADS1.2集成开发环境3、实验内容（1）建立一个新的工程（2）建立一个汇编源文件，添加到工程（3）设置文本编译器支持中文（4）设置编译链接控制选项（5）编译连接工程（6）调试工程4、源代码：AREAExample1,CODE,READONLY;声明代码段Example1ENTRY;标识程序入口CODE32;声明32位ARM指令STARTMOVR0,#15;设置参数MOVR1,#8ADDSR0,R0,R1;R0=R0+R1BSTARTEND/********************************************************************/实验二：汇编指令实验11、实验目的（1）了解ADS1.2集成开发环境以及ARMulator软件仿真（2）掌握ARM7TDMI汇编指令的用法，编写简单的汇编程序（3）掌握指令的条件执行和使用LDR/STR完成存储器的访问2、实验设备硬件：PC机一台软件：Windows98/XP/2000系统，ADS1.2集成开发环境3、实验内容（1）使用LDR读取0x40003100的数据，将数据加1，如小于10则用STR将结果写回原地址，如大于等于10，把0写回原地址。再次读出0x40003100数据，加1，判断……周而复此循环。（2）使用ADS1.2单步、全速运行程序，设置断点，打开寄存器窗口监视R0、R1的值，打开存储器观察窗口监视0x40003100上的值。4、源代码：COUNTEQU0x40003100;定义一个变量，地址为0x40003100AREAExample2,CODE,READONLY;声明代码段Example2ENTRY;标识程序入口CODE32;声明32位ARM指令STARTLDRR1,=COUNT;R1=COUNTMOVR0,#0;R0=0STRR0,[R1];[R1]=R0，即设置COUNT为0LOOPLDRR1,=COUNT;伪指令加载地址到R1LDRR0,[R1];R0=[R1]ADDR0,R0,#1;R0=R0+1CMPR0,#10;R0与10比较，影响条件码标志MOVHSR0,#0;若R0大于等于10，;则此指令执行，R0=0STRR0,[R1];[R1]=R0，即保存COUNTBLOOPEND实验三：汇编指令实验21、实验目的（1）掌握ARM数据处理指令的使用方法。（2）了解ARM指令灵活的第2个操作数。2、实验设备硬件：PC机一台软件：Windows98/XP/2000系统，ADS1.2集成开发环境3、实验内容（1）使用MOV和MON指令访问ARM通用寄存器。（2）使用ADD/SUB/AND/ORR/CMP/TST等指令完成数据加减运算及逻辑运算。4、源代码：XEQU11;定义X的值为11YEQU8;定义Y的值为8BIT23EQU(123);定义BIT23的值为0x00800000AREAExample3,CODE,READONLY;声明代码段Example3ENTRY;标识程序入口CODE32;声明32位ARM指令START;使用MOV、ADD指令实现：R8=R3=X+YMOVR0,#X;R0=X，X的值必须是8位图数据MOVR1,#Y;R1=Y，Y的值必须是8位图数据ADDR3,R0,R1;即是R3=X+YMOVR8,R3;R8=R3;使用MVN、SUB指令实现：R5=0x5FFFFFF8-R8*8MVNR0,#0xA0000007;0xA0000007的反码为0x5FFFFFF8SUBR5,R0,R8,LSL#3;R8左移3位，结果即是R8*8;使用CMP指令判断(5*Y/2)(2*X)吗？若大于则R5=R5&0xFFFF0000，;否则R5=R5|0x000000FFMOVR0,#YADDR0,R0,R0,LSL#2;计算R0=Y+4*Y=5*YMOVR0,R0,LSR#1;计算R0=5*Y/2MOVR1,#XMOVR1,R1,LSL#1;计算R1=2*XCMPR0,R1;比较R0和R1，即(5*Y/2)和(2*X)进行比较LDRHIR2,=0xFFFF0000;若(5*Y/2)(2*X)，则R2=0xFFFF0000ANDHIR5,R5,R2;若(5*Y/2)(2*X)，则R5=R5&R2ORRLSR5,R5,#0x000000FF;若(5*Y/2)≤(2*X)，则R5=R5|0x000000FF;使用TST指令测试R5的bit23是否为1，;若是则将bit6位清零(使用BIC指令)TSTR5,#BIT23BICNER5,R5,#0x00000040BSTARTEND/******************************************************************************第二节实验实验四：ARM微控制器工作模式实验1、实验目的（1）掌握使用MRS/MSR实现ARM工作模式的切换。（2）了解各模式下的寄存器。2、实验设备硬件：PC机一台软件：Windows98/XP/2000系统，ADS1.2集成开发环境3、实验内容（1）使用MRS/MSR指令切换工作模式，并初始化各模式下的堆栈指针。（2）观察ARM在各模式下寄存器的区别。4、源代码：;定义堆栈的大小USR_STACK_LEGTHEQU64SVC_STACK_LEGTHEQU0FIQ_STACK_LEGTHEQU16IRQ_STACK_LEGTHEQU64ABT_STACK_LEGTHEQU0UND_STACK_LEGTHEQU0AREAExample7,CODE,READONLY;声明代码段Example7ENTRY;标识程序入口CODE32;声明32位ARM指令STARTMOVR0,#0MOVR1,#1MOVR2,#2MOVR3,#3MOVR4,#4MOVR5,#5MOVR6,#6MOVR7,#7MOVR8,#8MOVR9,#9MOVR10,#10MOVR11,#11MOVR12,#12BLInitStack;初始化各模式下的堆栈指针;打开IRQ中断(将CPSR寄存器的I位清零)MRSR0,CPSR;R0=CPSRBICR0,R0,#0x80MSRCPSR_cxsf,R0;CPSR=R0;切换到用户模式MSRCPSR_c,#0xd0MRSR0,CPSR;切换到管理模式MSRCPSR_c,#0xdfMRSR0,CPSRHALTBHALT;名称：InitStack;功能：堆栈初始化，即初始化各模式下的堆栈指针。;入口参数：无;出口参数：无;说明：在特权模式下调用此子程序，比如复位后的管理模式InitStackMOVR0,LR;R0=LR，因为各种模式下R0是相同的;设置管理模式堆栈MSRC